盾构防水施工及方案.doc

市轨道交通四号线大学城专线【仑头～大学城站盾构区间】土建工程盾构区间隧道防水施工方案编制复核批准中铁十三局集团公司**地铁工程经理部二○○四年七月目 录一、工程概况3二、盾构区间隧道防水设计 31、防水原则32、防水标准 43、防水分类 4三、防水施工工艺及措施 41、管片自防水 4〔1〕管片型式及厚度4〔2〕管片类型4〔3〕管片的拼装形式4〔4〕管片生产5〔5〕管片破碎防治措施5〔6〕管片修补72、管片接缝防水 9〔1〕密封垫防水9〔2〕嵌缝防水10〔3〕节点防水123、管片外防水 12〔1〕同步注浆13〔2〕二次注浆164、隧道接口防水 17〔1〕区间隧道与始发井、车站、吊出井接口防水处理17〔2〕区间隧道与联络通道接口防水处理185、联络通道防水 19〔1〕施工安排19〔2〕施工工艺19〔3〕施工考前须知206、管片堵漏处理 21〔1〕根本原理21〔2〕施工工艺21盾构区间隧道防水施工方案一、工程概况**轨道交通四号线大学城专线【仑头～大学城盾构区间】土建工程，北起仑头后底岗盾构始发井，经仑头村穿越仑头海至官洲岛，通过官洲站后经官洲村、官洲河等地，至大学城站完毕区间设计起讫里程YDK16+110～YDK18+936.5，线路全长2826.5m。

其中：YDK16+110～YDK16+191.6〔81.6m〕为盾构始发井，YDK16+191.6～YDK17+608.8和YDK17+734.7～YDK18+618.8〔2301.3m〕为盾构法区间隧道，YDK17+608.8～YDK17+734.7〔125.9m〕为官洲站，YDK18+632.900～YDK18+936.500为矿山法隧道，区间包括7个联络通道、两个废水泵房区间线路设竖曲线4个，最小竖曲线半径为3000m，最大纵坡为42.65‰区间线路间距为12.7m～15.7m，隧道拱顶覆土7m～50m二、盾构区间隧道防水设计1、防水原则根据设计图纸和投标文件，本区间盾构隧道防水原则为“以防为主、刚柔结合、多道防线、因地制宜、综合治理〞2、防水标准盾构法区间隧道防水等级为二级，构造不允许漏水，构造外表可有少量湿渍，总湿渍面积不大于总防水面积的6/1000；任意100m2防水面积上的湿渍不超过4处，单个湿渍最大面积不大于0.2m23、防水分类根据目前盾构法区间隧道渗漏水的情况，可将盾构法区间隧道的防水划分为以下四类：管片自防水、管片接缝防水、管片外防水、隧道接口防水、联络通道防水三、防水施工工艺及措施1、管片自防水根据设计图纸，本区间盾构隧道管片采用C50钢筋混凝土预制，抗渗等级为S12。

管片内径5400mm，外径6000mm〔1〕管片型式及厚度本区间隧道采用单层装配式衬砌通过构造计算，并考虑构造100年使用寿命及参照已有工程实例，钢筋混凝土管片厚度采用300mm，混凝土标号C50〔2〕管片类型为拟合曲线〔包括平曲线及竖曲线〕，需要设置楔形环管片，采用楔形量为40mm的衬砌环可以满足四号线试验段曲线拟合的需要盾构区间隧道设计采用标准环、左转弯环、右转弯环三种衬砌环形式〔3〕管片的拼装形式本工程管片拼装采用错缝拼装初砌环〔管片〕的分块采用一块封顶块，两块邻接块，三块标准块的方案—即5+1模式本区间采用小封顶块，径向先搭接2/3，再纵向推入1/3方法施工〔4〕管片生产管片采用高精度管模制作，管片生产中采用振捣棒插入式振捣管片脱模后立即放入养护池池进展水养护，水中养护14天管片生产及质量保证措施详见管片生产施工组织设计〔5〕管片破碎防治措施在实际施工过程中，管片破碎现象是施工中的最普遍现象由于管片破碎，不仅会引起隧道渗水、漏浆，而且会影响到隧道的使用性能因此管片破碎的防治是管片自防水的重要环节管片破碎现象在隧道衬砌的内外两侧均有发生，衬砌外侧，一般发生在管片与盾构机外壳的接触部位；衬砌内侧，一般发生在管片角部。

造成管片破碎有多种原因，管片破碎常常是多种因素综合作用的结果，在施工过程中，拟采取如下措施防治① 管片堆放时的针对措施在搬运过程中轻吊慢放，着地时要平稳；堆放时不允许超过5层，并正确摆放好垫木吊放管片的钢丝绳上缠橡胶条等，在起吊时，起到缓冲作用选、摆放好垫木，在管片车上管片搁置部位设置橡胶条，以起到缓冲作用② 管片拼装时的针对措施按要求贴好角部止水橡胶条、软木衬垫等管片拼装前，先测量前一环各管片之间的相互高差，包括环向和径向根据实测数据，调整已粘贴好的软木衬垫，以保证拼装后环面的平整度拼装前清理前一环管片上的泥块及浆液，保证环面清洁、无夹泥拼装时保证衬砌环圆度，块与块不错位推进油泵的伸缩顺序应与管片拼装顺序一致两侧标准块、邻接块安装时油泵应同时收缩及伸出，以减少环与环之间管片错位现象封顶块安装前，实测并确保顶部两邻接块间间距，并通过推进油泵的伸缩来调整好邻接块间的间距，控制在比设计值大6mm左右，以便顺利安装封顶块竖曲线段推进时，在安装拱底块时根据实际情况予以落低或抬高，减少管片“卡壳〞现象③推进时的针对性措施推进前检查各油泵衬垫的完好情况，发现有破损的及时调换，同时应仔细观察衬垫与管片环面的吻合程度，对不吻合处可增设软木衬垫来调整，确认吻合后再开场推进。

在盾构推进时，及时根据设计要求、盾构穿越土层的变化、上部载荷情况以及测量资料来调整各项施工参数，将盾构姿态严格控制在设计允许偏差范围之内同时，结合隧道衬砌的实际情况，在不超出偏差范围的情况下，对盾构姿态作适当调整，使盾构机与管片尽可能处于同心状态同步注浆时，控制好注浆量的分布和注浆压力管片与机壳上部无缝隙时，增大上部的注浆孔注浆量及注浆压力，下部注浆孔不注，通过浆液将管片往下压；如管片与机壳下部无缝隙时则反之正常推进时，在总注浆量不变的前提下，减少管片下部注浆孔的注浆量，可以减少管片的上浮在曲线段推进和纠偏时通过有目的地选择盾尾同步注浆孔，改变各个注浆孔的注浆量分配和注浆压力，来调整管片姿态④把好管片质量关对进入施工现场的管片，应逐块进展检查发现管片明显存在质量问题的，坚决退回生产厂家，不让一块不合格管片下井同时派专人负责管片的生产，进驻生产厂家掌握管片生产情况，将施工中发现的管片质量问题，及时向生产厂家反应，催促生产厂家改良生产工艺，提高管片质量管片存在小的质量问题可以进展修补处理的，应在地面进展修补、并做好标识，养护到设计规定强度后再下井使用〔6〕管片修补① 管片修补工具尖头灰匙、灰匙、平镗、灰斗桶、海棉、细砂纸、手套、铁凳、围裙。

② 管片修补材料种类：胶皇粘补剂〔Sika Late*〕；42.5R二级白度白色硅酸盐水泥；42.5RⅡ型硅酸盐水泥；水；0～3mm砂技术要求：采用自来水，砂子需要用清水清洗干净，颗粒呈规则形状，水泥符合标准要求③ 修补程序Ⅰ：管片吊放到平板车上即可对轻度的水气泡缺陷进展修补，对存在缺陷较大的管片应报驻厂工程师批准方可进展修补，在未合格前应先行隔离并标识Ⅱ：但由于管片在储存、运输有可能碰损，所以工人在修补好平板车上的管片后应该到储存场地去检查并对轻度缺陷管片再次修补，严重缺陷的进展隔离Ⅲ：管片出厂前应再次检查要出货的管片，并于出货前三天对管片进展修补，经质检人员检查合格后才可出货④ 修补混凝土配合比Ⅰ：修补水泥浆〔修补轻微的沉降裂缝及不大于2mm的气泡等〕：白水泥2kg，普通水泥1kg，胶皇粘补剂0.54L，水0.48L；Ⅱ：修补砂浆〔修补大于2mm气泡、气孔、蜂窝、崩及缺角等〕：白水泥2kg，普通水泥1kg，砂7.5kg，胶皇粘补剂0.72L，水0.3LⅢ：将修补水泥浆或修补砂浆人工搅拌均匀⑤ 修补方法管片修补可按照以下不同情况进展处理：Ⅰ：管片小蜂窝、小气泡〔用修补水泥浆〕用水把需要修补的部位湿润〔湿润要过到吸水均匀饱和的效果，但不能有积水。

〕，然后用海棉粘上修补水泥浆在两侧均匀涂抹，直到把蜂窝、气泡都填满抹平要求修补面干后管片颜色一致，外表光滑平整，修补后的蜂窝、气泡部位要与管片浑然一体，不能肉眼区分出来Ⅱ：管片较大的气泡、孔洞〔用修补砂浆，孔洞直径10~25mm、深度10mm以下〕用水把需要修补的部位湿润〔湿润要到达吸水均匀饱和的效果，但不能有积水〕用尖匙把修补砂浆填补到气泡、孔洞里，直至差不多填满，10~15分钟后检查修补的修补砂浆与原有混凝土结合情况，如果结合严密则再次用修补砂浆填满找平抹光滑，如有剥离现象则需把修补砂浆敲掉重新修补修补到达的效果：修补混凝土干后新旧混凝土结合严密，颜色一致，外表无裂纹、无凹凸、无阴影，平整光滑，用灰匙柄敲击该部位无脱落、无剥离、无裂纹Ⅲ：管片崩、缺角〔用修补砂浆〕用工具把崩、缺角部位混凝土敲掉直到碎石全部露出，用水泥浆水把该部位湿润透，然后迅速用尖匙把修补砂浆填补，用灰匙、平镗初修饰成型，10~15分钟后检查修补砂浆与原有混凝土结合情况如果结合严密则再次用修补砂浆填满找平抹光滑，如有剥离现象或裂纹出现则需把修补砂浆敲掉重新修补修补到达的效果应为：新旧混凝土严密结合，强度到达要求，颜色一致，外表无裂纹无凹凸，平整光滑，用灰匙柄重敲击该部位无脱落、无剥离、无裂纹产生。

修补后的管片必须根据不同情况覆盖保护膜或用湿麻布覆盖修补部位进展洒水养护；养护时注意不能出现砂浆被水冲掉、划花现象；吊运时注意不要碰撞2、管片接缝防水盾构隧道漏水的主要原因，牵涉到环境条件、管片构造、止水材料、施工情况等方面因素，其中以接头接缝防水为主在管片接头面实施的防水工序，大致可分为密封垫防水、嵌缝防水和节点〔螺栓孔、吊装孔〕防水〔1〕密封垫防水本区间盾构隧道接缝防水采用三元乙丙橡胶弹性密封垫止水，在管片密封垫沟槽内粘贴三元乙丙橡胶弹性密封垫通过其被压缩挤密来防水，如图1所示图1 弹性密封垫原理图① 规格尺寸弹性密封垫材料为三元乙丙橡胶，在工厂加工成棱角清楚的框形橡胶圈，弹性密封垫的横断面详见图2所示图2 弹性密封垫横断面图② 性能指标弹性密封垫进场粘贴前，必须将产品送至有资质的检测中心进展其材料检验，检验性能指标如下表1所示③ 施工工艺在管片密封垫沟槽内涂刷单组分氯丁-酚醛粘贴剂涂刷前，管片外表应枯燥，涂刷时粘贴剂应均匀，密封垫沟槽内应满涂粘贴剂涂刷后，凉置一段时间〔10～15min，随气温、湿度而异〕，待手指接触不粘时，再将加工好的框形橡胶圈套入密封垫沟槽内表1 弹性密封垫性能指标表序号项 目指 标1硬度〔邵氏A〕55±5～70±52伸长率〔%〕≥3303拉伸强度〔MPa〕≥9.54热空气老化70℃×96h硬度变化值〔邵氏〕≤+6拉伸强度变化率〔%〕≥-15扯断伸长率变化率〔%〕≥-305压缩永久变形〔70℃×24h〕〔%〕≤286防霉等级到达或高于2级密封垫在粘贴前置于40℃～60℃的烘房内烘热整形36h，防止密封垫挠曲、变形。

粘贴后，管片四角的密封垫不得出现耸肩、塌肩现象，整个密封垫外表应在同一平面上，严禁歪斜、扭曲管片在粘贴装设密封垫12h内，不得送井下拼装封顶块两侧的密封垫在拼装前涂外表润滑剂，以减少封顶块插入时密封垫间的磨阻力〔2〕嵌缝防水盾构法隧道防水的根本在于管片自防水和管片接缝的弹性密封垫防水假设这两道防水措施出现问题，比方钢筋混凝土管片抗渗能力缺乏、拼装时管片。